Rieckmann, Matthias ; Smuda, Martin ; Stephan, Peter ; Kummer, Florian (2023)
The extended discontinuous Galerkin method for incompressible two-phase flows with evaporation.
doi: 10.2139/ssrn.4471968
Report, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
In this work, we present an extended Discontinuous Galerkin method for simulating transient, incompressible two-phase flows, which include heat transfer and thermally driven evaporation at the interface of single-component systems. The interface is represented by the zero-set of a level set function, while effects due to surface tension are treated by the Laplace-Beltrami formulation. This the present sharp interface model allows for a sub-grid accurate representation of the solution fields. By using compactly supported polynomial solutions, discontinuities at the interface can be sharply represented without employing additional reconstruction schemes. The approach is validated through well-known evaporation test cases. This includes two 1D test cases, known as Stefan and Sucking problem, a 2D film boiling and finally the 3D growth of a vapor bubble, known as Scriven test case.
| Typ des Eintrags: | Report |
|---|---|
| Erschienen: | 2023 |
| Autor(en): | Rieckmann, Matthias ; Smuda, Martin ; Stephan, Peter ; Kummer, Florian |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | The extended discontinuous Galerkin method for incompressible two-phase flows with evaporation |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | 2023 |
| Ort: | Amsterdam |
| Verlag: | Elsevier |
| Buchtitel: | The Extended Discontinuous Galerkin Method for Two-Phase Flows with Evaporation |
| DOI: | 10.2139/ssrn.4471968 |
| URL / URN: | https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4471968 |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | In this work, we present an extended Discontinuous Galerkin method for simulating transient, incompressible two-phase flows, which include heat transfer and thermally driven evaporation at the interface of single-component systems. The interface is represented by the zero-set of a level set function, while effects due to surface tension are treated by the Laplace-Beltrami formulation. This the present sharp interface model allows for a sub-grid accurate representation of the solution fields. By using compactly supported polynomial solutions, discontinuities at the interface can be sharply represented without employing additional reconstruction schemes. The approach is validated through well-known evaporation test cases. This includes two 1D test cases, known as Stefan and Sucking problem, a 2D film boiling and finally the 3D growth of a vapor bubble, known as Scriven test case. |
| Zusätzliche Informationen: | Elsevier Preprint |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich B: Modellierung und Simulation DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich B: Modellierung und Simulation > B06: Verfahren höherer Ordnung für die direkte numerische Simulation von Be- und Entnetzungsproblemen auf Basis der Discontinuous Galerkin Methode DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich C: Neue und verbesserte Anwendungen DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich C: Neue und verbesserte Anwendungen > C02: Skalenübergreifende Experimente zum Sieden komplexer Fluide an komplexen Oberflächen |
| Hinterlegungsdatum: | 07 Dez 2023 12:52 |
| Letzte Änderung: | 07 Dez 2023 12:52 |
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